JP5958448B2 - Solar cell control device - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池制御装置に関する。 The present invention relates to a solar cell control device.
複数の太陽電池セルを直列に接続して出力電圧を上げた太陽電池モジュールを備えた太陽電池制御装置が知られている。このような太陽電池制御装置において、影等の影響により、太陽電池モジュールの一部の太陽電池セルに照射される光量が減少した場合、照射される光量が減少した太陽電池セルが供給し得る電流は小さくなる。そのため、他の太陽電池セルに流れる電流も、照射される光量が減少した太陽電池セルが流せる電流に減少し、太陽電池モジュール全体の発電量が低下する。そこで、発電能力の低下した太陽電池セルをバイパスすることにより、太陽電池モジュール全体の発電量を高く保っている。 There is known a solar cell control device including a solar cell module in which a plurality of solar cells are connected in series to increase an output voltage. In such a solar cell control device, when the amount of light irradiated to some of the solar cells of the solar cell module decreases due to the influence of a shadow or the like, the current that can be supplied by the solar cells with the reduced amount of irradiated light Becomes smaller. Therefore, the current flowing through the other solar cells is also reduced to a current that can be passed through the solar cells with a reduced amount of light, and the power generation amount of the entire solar cell module is reduced. Therefore, the power generation amount of the entire solar battery module is kept high by bypassing the solar battery cell having a reduced power generation capacity.
又、太陽電池モジュールの最大出力点は気象条件等で変動するため、太陽電池モジュールによる発電電力を最大化するMPPT(Maximum Power Point Tracking)という制御が行われている。MPPTでは、例えば、山登り法により、PV特性曲線(電力電圧特性曲線)の最大出力点を探す。MPPTでは、最大出力点を捉えるのに、通常、数秒から数十秒程度の時間を要する。 In addition, since the maximum output point of the solar cell module varies depending on weather conditions and the like, control called MPPT (Maximum Power Point Tracking) is performed to maximize the power generated by the solar cell module. In MPPT, for example, the maximum output point of the PV characteristic curve (power voltage characteristic curve) is searched by a hill-climbing method. In MPPT, it usually takes several seconds to several tens of seconds to capture the maximum output point.
ところで、太陽電池モジュールが移動体に設置されている場合には、移動体の移動により日射量が早い周期(例えば、数十ms程度)で変化する。又、上記のように発電能力の低下した太陽電池セルをバイパスすることでPV特性曲線が大きく変動した場合には、MPPTで最大出力点を捉えるのに通常以上の時間を要するか、もしくは最大出力点を発見できないおそれがある。 By the way, when the solar cell module is installed in the moving body, the amount of solar radiation changes with an early cycle (for example, about several tens of ms) due to the movement of the moving body. Also, if the PV characteristic curve fluctuates greatly by bypassing solar cells with reduced power generation capacity as described above, it takes more time than usual to capture the maximum output point with MPPT, or the maximum output There is a possibility that the point cannot be found.
すなわち、太陽電池モジュールが移動体に設置されている場合には、発電能力の低下した太陽電池セルをバイパスする方法とMPPTとを組み合わせても、早い周期での日射量の変化には追従できない。その結果、移動体の移動中に太陽電池モジュールの発電量が著しく低下する場合がある。 That is, when the solar cell module is installed in the moving body, even if a method of bypassing a solar cell having a reduced power generation capacity and MPPT are combined, it is not possible to follow the change in the amount of solar radiation in an early cycle. As a result, the amount of power generated by the solar cell module may significantly decrease during the movement of the moving body.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールへの日射量が変化した場合の最大出力点への追従性を向上した太陽電池制御装置を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of said point, and makes it a subject to provide the solar cell control apparatus which improved the followable | trackability to the maximum output point when the solar radiation amount to a solar cell module changes.
本太陽電池制御装置は、移動体の進行方向と交差する方向に並置され、直列に接続された複数の太陽電池クラスタ、及び、照射される光量が減少した太陽電池クラスタをバイパスするバイパス手段、を備えた太陽電池モジュールと、夫々の前記太陽電池クラスタの前記進行方向の前方に配置され、夫々の前記太陽電池クラスタに照射される光量を検出する光量検出手段と、前記太陽電池モジュールの最大電力点を決定する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記移動体の移動に伴って生じる前記光量検出手段の出力の変化に基づいてバイパスされる太陽電池クラスタの個数の変化を把握し、変化後の個数に対応する開始電圧に移動し、移動後の開始電圧から電圧を変化させながら電力を計算して前記太陽電池モジュールの最大電力点を決定することを要件とする。 The solar cell control device includes a plurality of solar cell clusters that are juxtaposed in a direction crossing the traveling direction of the moving body and connected in series, and a bypass unit that bypasses the solar cell clusters with reduced light intensity. A solar cell module provided; a light amount detecting means that is disposed in front of the traveling direction of each of the solar cell clusters and that detects the amount of light applied to each of the solar cell clusters; and a maximum power point of the solar cell module Control means for determining, wherein the control means grasps a change in the number of solar cell clusters to be bypassed based on a change in the output of the light amount detection means caused by the movement of the moving body , Move to the start voltage corresponding to the number after the change, and calculate the power while changing the voltage from the start voltage after the move to determine the maximum power point of the solar cell module. And requirements to be.
開示の技術によれば、太陽電池モジュールへの日射量が変化した場合の最大出力点への追従性を向上した太陽電池制御装置を提供できる。 According to the disclosed technology, it is possible to provide a solar cell control device that improves the followability to the maximum output point when the amount of solar radiation to the solar cell module changes.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
〈第1の実施の形態〉
図1は、第1の実施の形態に係る太陽光発電システムを例示するブロック図である。図1を参照するに、太陽光発電システム10は、太陽電池制御装置100と、発電電圧安定化装置200と、負荷制御装置300とを有する。太陽電池制御装置100は、太陽光を受光し、所定電圧で発電する装置である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a solar power generation system according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, the photovoltaic power generation system 10 includes a solar
発電電圧安定化装置200及び負荷制御装置300は、太陽電池制御装置100を構成する太陽電池モジュール110の負荷を制御する装置である。具体的には、発電電圧安定化装置200は、太陽電池モジュール110の発電電圧が所定電圧と一致するように負荷制御装置300の負荷を調整する。
The generated
負荷制御装置300は、例えば、昇圧回路や降圧回路(DC−DCコンバータ)を有する。負荷制御装置300は、等価的に太陽電池モジュール110のIV特性(電圧電流特性)やPV特性(電圧電力特性)を変化させる機能を有し、太陽電池モジュール110の発生する電力が最大となるように太陽電池モジュール110の出力電圧を制御する。なお、電池400は、太陽電池モジュール110から負荷制御装置300を介して電力を供給される対象物である。電池400に代えて、キャパシタや他の装置等に電力を供給してもよい。
The
図2は、第1の実施の形態に係る太陽電池制御装置を構成する太陽電池モジュール及び光量検出手段を例示する模式図である。図1及び図2を参照しながら、第1の実施の形態に係る太陽電池制御装置100について説明する。太陽電池制御装置100は、太陽電池モジュール110と、光量検出手段120と、電圧測定手段130と、電流測定手段140と、制御手段150とを有する。
FIG. 2 is a schematic view illustrating the solar cell module and the light amount detection means constituting the solar cell control device according to the first embodiment. The solar
太陽電池モジュール110は、移動体に設置される太陽電池モジュールであり、太陽電池クラスタ1121、太陽電池クラスタ1122、及び太陽電池クラスタ1123と、バイパスダイオード1131、バイパスダイオード1132、及びバイパスダイオード1133とを備えている。
The
太陽電池クラスタ1121〜1123は、移動体の進行方向と交差する方向(例えば、進行方向と大よそ直交する方向)に並置され、直列に接続されている。太陽電池クラスタ1121〜1123は、夫々複数の太陽電池セル111が直列に接続されたものである。太陽電池セル111は、例えば、単結晶シリコン等により構成できるが、特に限定されるものではない。太陽電池クラスタ1121〜1123を特に区別する必要がない場合には、太陽電池クラスタ112と称する。
The
なお、本実施の形態では、3つの太陽電池クラスタ112が直列に接続されている場合を例にして説明をするが、太陽電池モジュール110の備える太陽電池クラスタ112は2つ以上が直列に接続されたものあればよい。又、各太陽電池クラスタ112は1つ以上の太陽電池セル111を備えていればよい。又、本実施の形態では、移動体として自動車を例に挙げて以下の説明をするが、移動体は自動車には限定されず、例えば、オートバイや電車等であってもよい。
In this embodiment, a case where three
太陽電池クラスタ1121には、バイパスダイオード1131が並列に接続されている。同様に、太陽電池クラスタ1122にはバイパスダイオード1132が、太陽電池クラスタ1123にはバイパスダイオード1133が並列に接続されている。なお、バイパスダイオード1131〜1133を特に区別する必要がない場合には、バイパスダイオード113と称する。
A
バイパスダイオード113は、照射される光量が減少した太陽電池クラスタ112をバイパスするバイパス手段である。例えば、影等の影響により所定の太陽電池クラスタ112の出力が低下した場合に、出力が低下した所定の太陽電池クラスタ112をバイパスする。バイパスダイオード113を設け、出力が低下した所定の太陽電池クラスタ112をバイパスすることにより、太陽電池モジュール110全体の出力の低下を最小限に抑えることができる。
The
太陽電池クラスタ1121の移動体の進行方向の前方には、光量検出手段1201が配置されている。同様に、太陽電池クラスタ1122の移動体の進行方向の前方には光量検出手段1202が、太陽電池クラスタ1123の移動体の進行方向の前方には光量検出手段1203が配置されている。光量検出手段1201〜1203としては、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタ等を用いることができる。光量検出手段1201〜1203として、CCD(Charge Coupled Device)や太陽電池セル(太陽電池セルの小片)を用いてもよい。なお、光量検出手段1201〜1203を特に区別する必要がない場合には、光量検出手段120と称する。
In front of the traveling direction of the
夫々の太陽電池クラスタ112の移動体の進行方向の前方に光量検出手段120を配置することにより、夫々の太陽電池クラスタ112に照射される光量を検出できる。具体的には、太陽電池クラスタ112を遮光する影が移動体の進行方向から進入することを検出できる。光量検出手段120による光量検出結果は、制御手段150に送信される。
By arranging the light amount detecting means 120 in front of the moving direction of the moving body of each
電圧測定手段130は、太陽電池モジュール110の発電した電圧を測定する機能を有する。電圧測定手段130としては、例えば、太陽電池モジュール110に並列接続された抵抗分圧回路とADコンバータとを組み合わせたもの等を用いることができる。電圧測定手段130による電圧測定結果は、制御手段150に送信される。
The
電流測定手段140は、太陽電池モジュール110の発電した電流を測定する機能を有する。電流測定手段140としては、例えば、太陽電池モジュール110に直列接続されたシャント抵抗とADコンバータとを組み合わせたものや電流プローブ等を用いることができる。電流測定手段140による電流測定結果は、制御手段150に送信される。
The
制御手段150は、光量検出手段120による光量検出結果、電圧測定手段130による電圧測定結果、電流測定手段140による電流測定結果等の情報に基づいて、太陽電池モジュール110の最大電力点(MPP:Maximum Power Point)を決定する機能等を有する。
The
制御手段150は、例えばCPU、ROM、メインメモリ等を含み、制御手段150の各種機能は、ROM等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることにより実現される。但し、制御手段150の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。又、制御手段150は、物理的に複数の装置により構成されてもよい。
The
次に、太陽電池モジュール110に対する影の影響について説明する。太陽電池制御装置100は移動体に設置されるため、移動中に遮光物の影響を受ける。移動体が自動車である場合には、遮光物としては、例えば、道路標識や電柱、歩道橋、街路樹、他の大型の自動車等を挙げることができる。
Next, the influence of the shadow on the
図3は、自動車500に設置した太陽電池制御装置100の太陽電池モジュール110の一部を影が通過する様子を例示している。図3の例では、太陽電池モジュール110の太陽電池クラスタ1121を影が通過している。すなわち、自動車500が走行するに従って、影が6001→6002→6003→6004の順に進行し、太陽電池クラスタ1121を遮光する。
FIG. 3 illustrates a state in which the shadow passes through a part of the
図4は、太陽電池モジュール110のIV特性曲線を例示している。Aは、3つの太陽電池クラスタ1121〜1123の全てが遮光されていない場合の特性の例である。Bは、3つの太陽電池クラスタ1121〜1123のうちの何れか1つが遮光されている場合(バイパスされている場合)の特性の例である。Cは、3つの太陽電池クラスタ1121〜1123のうちの何れか2つが遮光されている場合(バイパスされている場合)の特性の例である。
FIG. 4 illustrates an IV characteristic curve of the
図4において、MPP3は、有効な太陽電池クラスタ112が3個の場合(全ての太陽電池クラスタ112がバイパスされていない場合)の最大電力点を示している。又、MPP2は、有効な太陽電池クラスタ112が2個の場合(1つの太陽電池クラスタ112がバイパスされており、他の2つの太陽電池クラスタ112がバイパスされていない場合)の最大電力点を示している。
In FIG. 4, MPP3 indicates the maximum power point when there are three effective solar cell clusters 112 (when all
図3のように、太陽電池クラスタ1121が遮光された場合には、バイパスダイオード1131が導通して太陽電池クラスタ1121をバイパスする。その結果、図4のIV特性曲線がAからBにシフトする。なお、この場合、光量検出手段1201により太陽電池クラスタ1121に照射される光量が減少することを検出できる。又、その結果は制御手段150に送信されるため、制御手段150は太陽電池クラスタ1121がバイパスされることを知り得る。
As shown in FIG. 3, when the
なお、仮に、バイパスダイオード1131が設けられていなければ、IV特性曲線はAからB'にシフトし最大電力点がMPP2'となるため、太陽電池モジュール110全体として大きな発電量低下を生じる。言い換えれば、太陽電池モジュール110には太陽電池クラスタ1121にバイパスダイオード1131が設けられているため、太陽電池クラスタ1121が遮光されてもバイパスダイオード1131が導通してバイパスする。そのため、IV特性曲線はAからBにシフトしB'にシフトすることはない。その結果、太陽電池モジュール110全体としての大きな発電量低下(効率低下)を回避できる。
Incidentally, if, if a
なお、バイパスダイオード113は太陽電池クラスタ112ごとに設けられている。そのため、他の太陽電池クラスタ112が遮光された場合にも対応するバイパスダイオード113が導通し、効率低下の要因となる(遮光された)太陽電池クラスタ112をバイパスするので、太陽電池モジュール110全体としての大きな発電量低下(効率低下)を回避できる。
The
ところで、従来は、最大電力点を探すのには、例えば、PV特性曲線を利用した山登り法が用いられていた。山登り法では、まず開始時点での動作電圧がV0、電力がP0であったとすると、動作電圧をΔV増加させてV0+ΔV=V1とし、そのときの電力P1を計算し、P0と比較する。P0よりもP1の方が大きければΔVの符号を変更せず、動作電圧をΔV増加させてV1+ΔV=V2とし、そのときの電力P2を計算し、P1と比較する。 By the way, conventionally, in order to find the maximum power point, for example, a hill-climbing method using a PV characteristic curve has been used. In the hill-climbing method, if the operating voltage at the start is V 0 and the power is P 0 , the operating voltage is increased by ΔV to V 0 + ΔV = V 1, and the power P 1 at that time is calculated. Compare with 0 . If P 1 is larger than P 0, the sign of ΔV is not changed, the operating voltage is increased by ΔV to V 1 + ΔV = V 2 , power P 2 at that time is calculated, and compared with P 1 .
これをPn−1よりもPnの方が小さくなるまで繰り返し、Pn−1よりもPnの方が小さくなるとΔVの符号を反転し、Vn−ΔV=Vn−1とし、そのときの電力Pn−1を計算する(nは自然数、以降同様)。これにより、動作電圧Vn−1とVnとの間に最大電力点が存在することがわかったので、この後は、日射量の変動等によりPV特性曲線の変化が起きるまで動作電圧Vn−1とVnとの間で行き来する。 This is repeated until the direction of P n than P n-1 is reduced, by inverting the sign of ΔV when the direction of P n becomes smaller than P n-1, and V n -ΔV = V n-1 , the To calculate the power P n-1 at the time (n is a natural number, and so on). As a result, it was found that there is a maximum power point between the operating voltages V n−1 and V n, and thereafter, the operating voltage V n until the PV characteristic curve changes due to variations in the amount of solar radiation. back and forth between -1 and V n.
しかしながら、このようなアルゴリズムの山登り法では、PV特性曲線の急激な変化に瞬時に追従することができない。例えば、最大電力点が図3のMPP3から影の影響でMPP2に変化すると、上記のように電圧をΔVずつ変えながらMPP2を探すので、MPP2を捉えるまでに数分程度の時間を要する。 However, the hill-climbing method of such an algorithm cannot instantaneously follow a sudden change in the PV characteristic curve. For example, when the maximum power point changes from MPP3 in FIG. 3 to MPP2 due to the influence of the shadow, the MPP2 is searched while changing the voltage by ΔV as described above, and therefore it takes about several minutes to catch the MPP2.
本実施の形態では、割り込み制御を行うことにより、PV特性曲線が急激に変化した場合の最大出力点への追従性を向上する。これに関して、図5〜図9を参照しながら説明をする。太陽電池制御装置100の制御手段150は、図5に示すフローチャート1、図6に示すフローチャート2、図7に示すフローチャート3、図8に示すフローチャート4、及び図9に示すフローチャート5を実行可能に構成されている。
In the present embodiment, by performing interrupt control, the followability to the maximum output point when the PV characteristic curve changes abruptly is improved. This will be described with reference to FIGS. The control means 150 of the solar
まず、図5に示すフローチャート1について説明する。フローチャート1は、太陽電池クラスタ1121、1122、1123の何れも遮光されていない場合(何れもバイパスされていない場合)のフローチャートである。なお、制御手段150は、太陽電池クラスタ1121、1122、1123の何れも遮光されていないこと(何れもバイパスされていないこと)を、光量検出手段1201、1202、1203による光量検出結果から知ることができる。
First, the
まず、ステップS11では、制御手段150は、開始電圧を設定する。太陽電池クラスタが3個直列に接続されている場合の最大電力点の大よその値(MPP近傍値)は設計的に決まるので、その値を電圧V3_1(開始電圧)とする。次に、ステップS12では、制御手段150は、電圧V3_1、電流I3_1を記憶し、電力P3_1を計算する。制御手段150は、電圧測定手段130から電圧の値を、電流測定手段140から電流の値を入手できる(以降の電圧及び電流についても同様)。
First, in step S11, the control means 150 sets a start voltage. Since the approximate value (MPP vicinity value) of the maximum power point when three solar cell clusters are connected in series is determined by design, the value is defined as voltage V 3_1 (starting voltage). Next, in step S12, the
なお、制御手段150は、バイパスされていない太陽電池クラスタ112の個数に対応する複数の開始電圧を予め記憶している。すなわち、太陽電池クラスタ112の何れもバイパスされていない場合の開始電圧(上記の電圧V3_1)、太陽電池クラスタ112の何れか1つが遮光された場合の開始電圧(後述の電圧V2_1)、太陽電池クラスタ112の何れか2つが遮光された場合の開始電圧(後述の電圧V1_1)を予め記憶している。制御手段150は、太陽電池クラスタ112がn個であれば、n個の開始電圧を予め記憶している。
The control means 150 stores in advance a plurality of start voltages corresponding to the number of
次に、ステップS13では、制御手段150は、電圧V3_1(開始電圧)を−ΔV変化させた電圧V3_0及びそのときの電流I3_0を記憶し、電力P3_0を計算する。又、電圧V3_1(開始電圧)を+ΔV変化させた電圧V3_2及びそのときの電流I3_2を記憶し、電力P3_2を計算する。
Next, in step S13, the
次に、ステップS14では、制御手段150は、電力P3_0、電力P3_1、及び電力P3_2を比較し、最大値を選定する。次に、ステップS15では、制御手段150は、電力P3_1の値をステップS14で選定した最大値に置き換える。その後、ステップS12〜S15を繰り返し実行することで、最大電力点に追従できる。
Next, in step S14, the
次に、図6に示すフローチャート2について説明する。フローチャート2は、太陽電池クラスタ1121、1122、1123の何れか1つが遮光されてバイパスされた場合のフローチャートである。つまり、2つの太陽電池クラスタのみが動作している場合のフローチャートである。なお、制御手段150は、太陽電池クラスタ1121、1122、1123の何れか1つが遮光されてバイパスされたことを、光量検出手段1201、1202、1203による光量検出結果から知ることができる。
Next, the
まず、ステップS21では、制御手段150は、開始電圧を設定する。太陽電池クラスタが2個直列に接続されている場合の最大電力点の大よその値(MPP近傍値)は設計的に決まるので、その値を電圧V2_1(開始電圧)とする。次に、ステップS22では、制御手段150は、電圧V2_1、電流I2_1を記憶し、電力P2_1を計算する。
First, in step S21, the control means 150 sets a start voltage. Since the approximate value (MPP vicinity value) of the maximum power point when two solar cell clusters are connected in series is determined by design, the value is defined as voltage V 2_1 (starting voltage). Next, in step S22, the
次に、ステップS23では、制御手段150は、電圧V2_1(開始電圧)を−ΔV変化させた電圧V2_0及びそのときの電流I2_0を記憶し、電力P2_0を計算する。又、電圧V2_1(開始電圧)を+ΔV変化させた電圧V2_2及びそのときの電流I2_2を記憶し、電力P2_2を計算する。
Next, in step S23, the
次に、ステップS24では、制御手段150は、電力P2_0、電力P2_1、及び電力P2_2を比較し、最大値を選定する。次に、ステップS25では、制御手段150は、電力P2_1の値をステップS24で選定した最大値に置き換える。その後、ステップS22〜S25を繰り返し実行することで、最大電力点に追従できる。 Next, in step S24, the control means 150 compares the power P 2_0 , the power P 2_1 , and the power P 2_2 and selects the maximum value. Next, in step S25, the control means 150 replaces the value of the power P 2_1 with the maximum value selected in step S24. Thereafter, the maximum power point can be followed by repeatedly executing steps S22 to S25.
次に、図7に示すフローチャート3について説明する。フローチャート3は、太陽電池クラスタ1121、1122、1123の何れか2つが遮光されてバイパスされた場合のフローチャートである。つまり、1つの太陽電池クラスタのみが動作している場合のフローチャートである。なお、制御手段150は、太陽電池クラスタ1121、1122、1123の何れか2つが遮光されてバイパスされたことを、光量検出手段1201、1202、1203による光量検出結果から知ることができる。
Next, the
まず、ステップS31では、制御手段150は、開始電圧を設定する。太陽電池クラスタが1個の場合の最大電力点の大よその値(MPP近傍値)は設計的に決まるので、その値を電圧V1_1(開始電圧)とする。次に、ステップS32では、制御手段150は、電圧V1_1、電流I1_1を記憶し、電力P1_1を計算する。
First, in step S31, the control means 150 sets a start voltage. Since the approximate value (MPP neighborhood value) of the maximum power point when there is one solar cell cluster is determined by design, the value is defined as voltage V 1 — 1 (starting voltage). Next, in step S32, the
次に、ステップS33では、制御手段150は、電圧V1_1(開始電圧)を−ΔV変化させた電圧V1_0及びそのときの電流I1_0を記憶し、電力P1_0を計算する。又、電圧V1_1(開始電圧)を+ΔV変化させた電圧V1_2及びそのときの電流I1_2を記憶し、電力P1_2を計算する。
Next, in step S33, the
次に、ステップS34では、制御手段150は、電力P1_0、電力P1_1、及び電力P1_2を比較し、最大値を選定する。次に、ステップS35では、制御手段150は、電力P1_1の値をステップS34で選定した最大値に置き換える。その後、ステップS32〜S35を繰り返し実行することで、最大電力点に追従できる。
Next, in step S34, the control means 150 compares the power P 1 — 0 , the power P 1 — 1 , and the power P 1 — 2 , and selects the maximum value. Next, in step S35, the
次に、図8に示すフローチャート4について説明する。フローチャート4は、太陽電池クラスタ1121、1122、1123の全てが遮光されてバイパスされた場合のフローチャートである。つまり、1つの太陽電池クラスタも動作していない場合のフローチャートである。なお、制御手段150は、太陽電池クラスタ1121、1122、1123の全てが遮光されてバイパスされたことを、光量検出手段1201、1202、1203による光量検出結果から知ることができる。
Next, the flowchart 4 shown in FIG. 8 will be described. The flowchart 4 is a flowchart in the case where all of the
図1に示すように、太陽電池制御装置100は、太陽電池モジュール110の出力部に、太陽電池モジュール110の負荷を制御する負荷制御装置300を接続可能に構成されている。ステップS41では、制御手段150は、負荷制御装置300(図1参照)をオープン(開放:負荷のない状態)にする指令を出す。具体的には、制御手段150は、例えば、負荷制御装置300の有する昇圧回路や降圧回路(DC−DCコンバータ)のデューティ比をゼロ%にする指令を出す。この指令により、負荷制御装置300はオープンになる。なお、指令は、例えば、制御手段150から発電電圧安定化装置200を介して負荷制御装置300に伝達できる。
As shown in FIG. 1, the solar
次に、図9に示すフローチャート5について説明する。フローチャート5は、割り込み制御のフローチャートである。制御手段150は、光量検出手段120の出力の変化に基づいてバイパスされる太陽電池クラスタ112の個数の変化を把握し、変化後の個数に対応する開始電圧に移動(シフト)する。但し、制御手段150は、光量検出手段120の出力の変化に基づいて全ての太陽電池クラスタ112がパイパスされたことを把握した場合には、負荷制御装置300をオープン(開放)にする指令を出す。
Next, the
なお、制御手段150は、光量検出手段1201、1202、1203による光量検出結果から、出力が1である光量検出手段120の個数を知ることができる。ここでは、遮光されていない場合を出力1、遮光されている場合を出力0とするが、これには限定されない。以下、具体的なステップについて説明する。
Note that the
まず、ステップS51では、制御手段150は、図5に示すフローチャート1を実行する。光量検出手段120の出力が変化すると、それが割り込みのトリガになり、ステップS81及びS82に移行する。ステップS81で、制御手段150は出力が1の光量検出手段120の個数を確認し、ステップS82で、制御手段150は出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスか否かを判定する。
First, in step S51, the control means 150 executes the
ステップS82で、出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスであると判定した場合(Yesの場合)には、ステップS52に移行し、出力が1の光量検出手段120の個数(変化後の個数)に対応する開始電圧にシフトし、対応するフローチャート(フローチャート1〜3の何れか)を実行する。但し、出力が1の光量検出手段120の個数がゼロである場合には、フローチャート4を実行し、負荷制御装置をオープンにする指令を出す。
If it is determined in step S82 that the number change amount of the light quantity detection means 120 having an output of 1 is negative (in the case of Yes), the process proceeds to step S52, and the number (change) of the light quantity detection means 120 having an output of 1 is determined. Shift to the start voltage corresponding to (the latter number), and execute the corresponding flowchart (any one of
ここで、光量検出手段120の出力が変化すると、それが割り込みのトリガになり、ステップS83及びS84に移行する。ステップS83で、制御手段150は出力が1の光量検出手段120の個数を確認し、ステップS84で、制御手段150は出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスか否かを判定する。ステップS84で、出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスであると判定した場合(Yesの場合)には、ステップS52を実行する。 Here, when the output of the light amount detection means 120 changes, it becomes an interrupt trigger, and the process proceeds to steps S83 and S84. In step S83, the control means 150 confirms the number of light quantity detection means 120 having an output of 1, and in step S84, the control means 150 determines whether the number change amount of the light quantity detection means 120 having an output of 1 is negative. . If it is determined in step S84 that the number change amount of the light quantity detection means 120 with an output of 1 is negative (in the case of Yes), step S52 is executed.
ステップS84で、出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスでないと判定した場合(Noの場合)には、ステップS53に移行し、影の通過待ちをする(ここでは、実行するフローチャートは変化しない)。具体的には、影が太陽電池クラスタを通過するまで所定時間だけ待つ。影が通過する所定時間は、自動車の速度や太陽電池モジュール110の自動車の進行する方向の長さから計算で求めることができる。所定時間経過後、ステップS85に移行し、制御手段150は出力が1の光量検出手段120の個数を確認してステップS51又はS52に移行し、出力が1の光量検出手段120の個数に対応するフローチャートを実行する。
If it is determined in step S84 that the number change amount of the light quantity detection means 120 with an output of 1 is not negative (in the case of No), the process proceeds to step S53 and waits for a shadow to pass (here, the flowchart to be executed). Does not change). Specifically, it waits for a predetermined time until the shadow passes through the solar cell cluster. The predetermined time during which the shadow passes can be obtained by calculation from the speed of the automobile and the length of the
ここで、図3を参照しながら、割り込み制御について更に詳しく説明する。例えば、出力が1である光量検出手段120が3個の状態で、開始電圧を電圧V3_1として図5のフローチャート1が実行されているとする(フローチャート5のステップS51)。ここで、太陽電池モジュール110を設置した自動車500が移動したことにより太陽電池モジュール110に影が生じ、例えば、図3の6001の状態になったとする。この場合、光量検出手段1201の出力が1から0に変化するので、これがトリガとなり、フローチャート5のステップS81及びS82が実行される。
Here, the interrupt control will be described in more detail with reference to FIG. For example, it is assumed that the
制御手段150は、各光量検出手段120からの情報に基づいて出力1の光量検出手段120が2個であることがわかるため、ステップS82では個数変化量がマイナスであると判定され、フローチャート5のステップS52に移行する。そして、ステップS52により、開始電圧を図6のフローチャート2の電圧V2_1の値にシフトし、図6のフローチャート2を実行する。開始電圧をシフトするには、制御手段150は、例えば、発電電圧安定化装置200を介して負荷制御装置300の有する昇圧回路や降圧回路(DC−DCコンバータ)のデューティ比を変化させればよい。開始電圧のシフトに要する時間は、例えば、1ms程度である。
Since the control means 150 knows that there are two light quantity detection means 120 of
次に、影が図3の6002の状態になると、光量検出手段1201の出力が0から1に変化するので、これがトリガとなり、フローチャート5のステップS83及びS84が実行される。図3の場合には、出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスにはならないので、フローチャート5のステップS53に移行して影が太陽電池クラスタを通過するまで所定時間だけ待つ。つまり、影が図3の6003の状態から図3の6004の状態になるまで待つ。
Next, the shadow becomes 600 2 in the state of FIG. 3, the output of the light amount detecting means 120 1 changes from 0 to 1, which is a trigger, step S83 and S84 of the
所定時間経過後(影が図3の6004の状態)、フローチャート5のステップS85に移行する。すなわち、制御手段150は、各光量検出手段120からの情報に基づいて出力1の光量検出手段120が3個であることがわかるため、フローチャート5のステップS51に移行して、図5のフローチャート1を実行する。
After a predetermined time (600 4 states shadows 3), the process proceeds to step S85 of the
このような割り込み制御を行うことにより、例えば影の影響でPV特性曲線が急激に変化した場合でも、最大電力点の近傍であると想定される開始電圧にシフトしてからMPP制御を再開するので、従来よりも短い時間で最大電力点を捉えることができる。すなわち、太陽電池モジュール110への日射量が急激に変化した場合の最大出力点への追従性を従来よりも向上した太陽電池制御装置100を実現できる。その結果、影の影響による太陽電池モジュール110の発電効率の低下を抑制可能な太陽電池制御装置100を実現できる。
By performing such interrupt control, for example, even when the PV characteristic curve suddenly changes due to the influence of a shadow, the MPP control is resumed after shifting to a start voltage assumed to be near the maximum power point. The maximum power point can be captured in a shorter time than conventional. That is, it is possible to realize the solar
なお、上記の例では、図5のフローチャート1を実行中に図6のフローチャート2の開始電圧にシフトする例を示したが、各光量検出手段120からの情報に基づいて、図5のフローチャート1を実行中に図7のフローチャート3の開始電圧にシフトしたり、図8のフローチャート4の負荷制御装置オープンの状態にシフトすることもできる。同様に、各光量検出手段120からの情報に基づいて、図6のフローチャート2を実行中に図5のフローチャート1や図7のフローチャート3の開始電圧にシフトしたり、図8のフローチャート4の負荷制御装置オープンの状態にシフトすることもできる。
In the above example, the example in which the start voltage of the
又、光量検出手段120からの情報に基づいて、図7のフローチャート3を実行中に図5のフローチャート1や図6のフローチャート2の開始電圧にシフトしたり、図8のフローチャート4の負荷制御装置オープンの状態にシフトすることもできる。又、光量検出手段120からの情報に基づいて、図8のフローチャート4の負荷制御装置オープンの状態から図5のフローチャート1や図6のフローチャート2や図7のフローチャート3の開始電圧にシフトすることもできる。
Further, based on the information from the light quantity detection means 120, the processing shifts to the start voltage of the
なお、太陽電池モジュールがn個の太陽電池クラスタを有する場合には、図5から図7に相当するn個のフローチャートと図8のフローチャートが存在し、図9の割り込み制御により、光量検出手段120からの情報に対応するフローチャートに移行できる。 When the solar cell module has n solar cell clusters, there are n flowcharts corresponding to FIGS. 5 to 7 and the flowchart of FIG. 8, and the light amount detection means 120 is controlled by the interrupt control of FIG. To the flowchart corresponding to the information from
〈第2の実施の形態〉
第2の実施の形態では、移動体の進行方向の後方にも光量検出手段を設ける例を示す。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, an example in which the light amount detection unit is provided also in the rear of the moving body in the traveling direction will be described. In the second embodiment, the description of the same components as those already described is omitted.
図10は、第2の実施の形態に係る太陽電池制御装置を構成する太陽電池モジュール及び光量検出手段を例示する模式図である。図10を参照するに、第2の実施の形態に係る太陽電池モジュール110Aは、光量検出手段1251〜1253が追加された点が、第1の実施の形態に係る太陽電池モジュール110(図2参照)と相違する。
FIG. 10 is a schematic view illustrating the solar cell module and the light amount detection means constituting the solar cell control device according to the second embodiment. Referring to FIG. 10, a
太陽電池クラスタ1121の移動体の進行方向の後方には、光量検出手段1251が配置されている。同様に、太陽電池クラスタ1122の移動体の進行方向の後方には光量検出手段1252が、太陽電池クラスタ1123の移動体の進行方向の後方には光量検出手段1253が配置されている。光量検出手段1251〜1253としては、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタ等を用いることができる。光量検出手段1251〜1253として、CCD(Charge Coupled Device)や太陽電池セル(太陽電池セルの小片)を用いてもよい。なお、光量検出手段1251〜1253を特に区別する必要がない場合には、光量検出手段125と称する。光量検出手段125は、本発明に係る第2の光量検出手段の代表的な一例である。
The traveling direction of the rear of the
夫々の太陽電池クラスタ112の移動体の進行方向の後方に光量検出手段125を配置することにより、夫々の太陽電池クラスタ112に照射される光量を検出できる。具体的には、太陽電池クラスタ112を遮光する影が移動体の進行方向の後方に通過したことを検出できる。光量検出手段125による光量検出結果は、制御手段150に送信される。
By arranging the light amount detection means 125 behind the moving direction of the moving body of each
次に、図11に示すフローチャート6について説明する。フローチャート6は、割り込み制御のフローチャートである。制御手段150は、光量検出手段125の出力の変化に基づいてバイパスされる太陽電池クラスタ112の個数の変化を把握し、変化後の個数に対応する開始電圧に移動(シフト)する。以下、具体的なステップについて説明する。
Next, the
まず、ステップS61では、制御手段150は、図5に示すフローチャート1を実行する。移動体の進行方向の前方に配置した光量検出手段120の出力が変化すると、それが割り込みのトリガになり、ステップS91及びS92に移行する。ステップS91で、制御手段150は出力が1の光量検出手段120の個数を確認し、ステップS92で、制御手段150は出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスか否かを判定する。
First, in step S61, the control means 150 executes the
ステップS92で、出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスであると判定した場合(Yesの場合)には、ステップS62に移行し、出力が1の光量検出手段120の個数(変化後の個数)に対応する開始電圧にシフトし、対応するフローチャート(フローチャート1〜3の何れか)を実行する。但し、出力が1の光量検出手段120の個数がゼロである場合には、フローチャート4を実行し、負荷制御装置をオープンにする指令を出す。
If it is determined in step S92 that the number change amount of the light amount detection means 120 having an output of 1 is negative (in the case of Yes), the process proceeds to step S62, and the number (change) of the light amount detection means 120 having an output of 1 is determined. Shift to the start voltage corresponding to (the latter number), and execute the corresponding flowchart (any one of
ここで、移動体の進行方向の前方に配置した光量検出手段120の出力が変化すると、それが割り込みのトリガになり、ステップS93及びS94に移行する。ステップS93で、制御手段150は出力が1の光量検出手段120の個数を確認し、ステップS94で、制御手段150は出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスか否かを判定する。ステップS94で、出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスであると判定した場合(Yesの場合)には、ステップS62を実行する。 Here, when the output of the light amount detection means 120 arranged in the forward direction of the moving body changes, it becomes an interrupt trigger, and the process proceeds to steps S93 and S94. In step S93, the control means 150 confirms the number of light quantity detection means 120 having an output of 1, and in step S94, the control means 150 determines whether the number change amount of the light quantity detection means 120 having an output of 1 is negative. . If it is determined in step S94 that the number change amount of the light quantity detection means 120 with an output of 1 is negative (in the case of Yes), step S62 is executed.
ステップS94で、出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスでないと判定した場合(Noの場合)には、ステップS63に移行し、影の通過待ちをする(ここでは、実行するフローチャートは変化しない)。 If it is determined in step S94 that the number change amount of the light quantity detection means 120 with an output of 1 is not negative (in the case of No), the process proceeds to step S63 and waits for a shadow to pass (here, the flowchart to be executed). Does not change).
ここで、移動体の進行方向の後方に配置した光量検出手段125の出力が変化すると、それが割り込みのトリガになり、ステップS95及びS96に移行する。ステップS95で、制御手段150は出力が1の光量検出手段125の個数を確認し、ステップS96で、制御手段150は出力が1の光量検出手段125の個数変化量がマイナスか否かを判定する。ステップS96で、出力が1の光量検出手段125の個数変化量がマイナスであると判定した場合(Yesの場合)には、ステップS63を実行する。 Here, if the output of the light quantity detection means 125 arranged behind the moving direction of the moving body changes, this triggers an interrupt, and the process proceeds to steps S95 and S96. In step S95, the control means 150 confirms the number of light quantity detection means 125 whose output is 1, and in step S96, the control means 150 determines whether or not the number change amount of the light quantity detection means 125 whose output is 1 is negative. . If it is determined in step S96 that the number change amount of the light amount detection means 125 whose output is 1 is negative (in the case of Yes), step S63 is executed.
ステップS96で、出力が1の光量検出手段125の個数変化量がマイナスでないと判定した場合(Noの場合)には、ステップS97に移行し、制御手段150は出力が1の光量検出手段120(移動体の進行方向の前方に配置した光量検出手段)の個数を確認してステップS61又はS62に移行し、出力が1の光量検出手段120の個数に対応するフローチャートを実行する。なお、光量検出手段125の出力が1から0に変化し、その後0から1に変化することは、光量検出手段125が影で遮光され、その後、影が光量検出手段125の位置を通過したことを意味する。 If it is determined in step S96 that the number change amount of the light quantity detection means 125 with an output of 1 is not negative (in the case of No), the process proceeds to step S97, and the control means 150 causes the light quantity detection means 120 (with output 1) ( After confirming the number of light quantity detection means) arranged in front of the moving direction of the moving body, the process proceeds to step S61 or S62, and a flowchart corresponding to the number of light quantity detection means 120 having an output of 1 is executed. Note that the output of the light quantity detection means 125 changes from 1 to 0 and then changes from 0 to 1 when the light quantity detection means 125 is shaded by a shadow and then the shadow passes through the position of the light quantity detection means 125. Means.
ここで、図12を参照しながら、割り込み制御について更に詳しく説明する。例えば、出力が1である光量検出手段が3個の状態で、開始電圧を電圧V3_1として図5のフローチャート1が実行されているとする(フローチャート6のステップS61)。ここで、太陽電池モジュール110Aを設置した自動車500が移動したことにより太陽電池モジュール110Aに影が生じ、例えば、図12の6001の状態になったものとする。この場合、移動体の進行方向の前方に配置した光量検出手段1201の出力が1から0に変化するので、これがトリガとなり、フローチャート6のステップS91及びS92が実行される。
Here, the interrupt control will be described in more detail with reference to FIG. For example, it is assumed that the
制御手段150は、各光量検出手段120からの情報に基づいて出力1の光量検出手段120が2個であることがわかるため、ステップS92では個数変化量がマイナスであると判定され、フローチャート6のステップS62に移行する。そして、ステップS62により、開始電圧を図6のフローチャート2の電圧V2_1の値にシフトし、図6のフローチャート2を実行する。開始電圧をシフトする方法等は、前述の通りである。
Since the control means 150 knows that there are two light quantity detection means 120 of
次に、影が図12の6002の状態になると、移動体の進行方向の前方に配置した光量検出手段1201の出力が0から1に変化するので、これがトリガとなり、フローチャート6のステップS93及びS94が実行される。図12の場合には、出力が1の光量検出手段120の個数変化量がマイナスにはならないので、フローチャート6のステップS63に移行して影が太陽電池クラスタを通過するまで待つ。
Next, the shadow becomes 600 2 in the state of FIG. 12, the output of the light amount detecting means 120 1 which is disposed in front of the traveling direction of the moving body is changed from 0 to 1, which is a trigger, step S93 of the
次に、影が図12の6003の状態になると、移動体の進行方向の後方に配置した光量検出手段1251の出力が1から0に変化するので、これがトリガとなり、フローチャート6のステップS95及びS96が実行される。6003が光量検出手段1251を通過するまでは光量検出手段1251の出力が0であるためステップS96では個数変化量がマイナスであると判定され、ステップS63に移行して影の通過待ち状態が継続する。
Next, the shadow becomes 600 3 in the state shown in FIG. 12, the output of the light amount detecting means 125 1 arranged in the traveling direction of the rear of the moving body is changed from 0 to 1, which is a trigger, step S95 of the
次に、影が図12の6004の状態になると、移動体の進行方向の後方に配置した光量検出手段1251の出力が0から1に変化するので、これがトリガとなり、フローチャート6のステップS95及びS96が再び実行される。ここでは光量検出手段1251の出力が1であるためステップS96では個数変化量がマイナスでないと判定され、フローチャート6のステップS97に移行する。
Next, the shadow becomes 600 4 in the state shown in FIG. 12, the output of the light amount detecting means 125 1 arranged in the traveling direction of the rear of the movable body changes from 0 to 1, which is a trigger, step S95 of the
すなわち、制御手段150は、太陽電池クラスタ112を遮光する影が移動体の進行方向の後方に通過したことを把握し(出力1の光量検出手段が3個であることを把握し)、フローチャート6のステップS61に移行して、図5のフローチャート1を実行する。
That is, the control means 150 grasps that the shadow that blocks the
このような割り込み制御を行うことにより、第1の実施の形態と同様に、例えば影の影響でPV特性曲線が急激に変化した場合でも、最大電力点の近傍であると想定される開始電圧にシフトしてからMPP制御を再開するので、従来よりも短い時間で最大電力点を捉えることができる。その結果、影の影響による太陽電池モジュール110Aの発電効率の低下を抑制できる。
By performing such interrupt control, as in the first embodiment, for example, even when the PV characteristic curve suddenly changes due to the influence of a shadow, the start voltage is assumed to be near the maximum power point. Since the MPP control is resumed after the shift, the maximum power point can be captured in a shorter time than in the past. As a result, it is possible to suppress a decrease in power generation efficiency of the
又、第1の実施の形態とは異なり、夫々の太陽電池クラスタ112の移動体の進行方向の後方に光量検出手段125を配置することにより、制御手段150が太陽電池クラスタ112を遮光する影が移動体の進行方向の後方に通過したことを把握できるため、より精度のよいタイミングで開始電圧をシフトできる。
Further, unlike the first embodiment, the light amount detection means 125 is arranged behind the moving direction of the moving body of each
〈第2の実施の形態の変形例〉
第2の実施の形態では、光量検出手段を夫々の太陽電池クラスタの前方及び後方に1つずつ配置する例を示した。第2の実施の形態の変形例では、光量検出手段を前方及び後方に夫々複数個設けた太陽電池クラスタを備えた太陽電池モジュールの例を示す。なお、第2の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する。
<Modification of Second Embodiment>
In 2nd Embodiment, the example which arrange | positions a light quantity detection means one each in the front and back of each solar cell cluster was shown. In the modification of the second embodiment, an example of a solar cell module provided with a solar cell cluster in which a plurality of light amount detection means are provided in front and rear, respectively, is shown. Note that, in the modification of the second embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiment is omitted.
図13は、第2の実施の形態の変形例に係る太陽電池制御装置を構成する太陽電池モジュール及び光量検出手段を例示する模式図である。図13を参照するに、第2の実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュール110Bは、光量検出手段1204〜1206及び1254〜1256が追加された点が、第2の実施の形態に係る太陽電池モジュール110A(図10参照)と相違する。
FIG. 13 is a schematic view illustrating a solar cell module and a light amount detection unit constituting a solar cell control device according to a modification of the second embodiment. Referring to FIG. 13, the
太陽電池クラスタ1121の1列目の移動体の進行方向の前方には光量検出手段1201が配置されており、後方には光量検出手段1251が配置されている。又、太陽電池クラスタ1121の2列目の移動体の進行方向の前方には光量検出手段1202が配置されており、後方には光量検出手段1252が配置されている。
In front of the traveling direction of the first column of a mobile
同様に、太陽電池クラスタ1122の1列目の移動体の進行方向の前方には光量検出手段1203が配置されており、後方には光量検出手段1253が配置されている。又、太陽電池クラスタ1122の2列目の移動体の進行方向の前方には光量検出手段1204が配置されており、後方には光量検出手段1254が配置されている。
Similarly, in front of the traveling direction of the first column of a mobile
同様に、太陽電池クラスタ1123の1列目の移動体の進行方向の前方には光量検出手段1205が配置されており、後方には光量検出手段1255が配置されている。又、太陽電池クラスタ1123の2列目の移動体の進行方向の前方には光量検出手段1206が配置されており、後方には光量検出手段1256が配置されている。
Similarly, in front of the traveling direction of the first column of the moving body
夫々の太陽電池クラスタ112の各列の移動体の進行方向の前方に光量検出手段120を配置することにより、太陽電池クラスタ112を遮光する影が移動体の進行方向から進入することを列ごとに検出できるため、影の検出精度を向上できる。又、夫々の太陽電池クラスタ112の各列の移動体の進行方向の後方に光量検出手段125を配置することにより、太陽電池クラスタ112を遮光する影が移動体の進行方向の後方に通過したことを列ごとに検出できるため、影の検出精度を向上できる。
By arranging the light amount detection means 120 in front of the moving direction of the moving body of each column of each
このように、太陽電池クラスタ112の列ごとに光量検出手段120及び125を配置して、影の検出精度を向上してもよい。なお、太陽電池クラスタ112の列ごとに複数個の光量検出手段120及び125を配置して、更に影の検出精度を向上してもよい。
As described above, the light amount detection means 120 and 125 may be arranged for each column of the
但し、全ての太陽電池クラスタ112において、列ごとに光量検出手段120及び125を配置せずに、図14に示すように、特定の太陽電池クラスタ112において、列ごとに光量検出手段120及び125を配置してもよい。物理的に1つずつの光量検出手段120及び125しか配置するスペースがないような場合に有効である。
However, in all the
又、太陽電池クラスタ112の列ごとに光量検出手段120のみを配置して、影の検出精度を向上してもよい。つまり、第1の実施の形態のように、移動体の進行方向の後方には光量検出手段を設けないようにしてもよい。
Further, only the light amount detecting means 120 may be arranged for each column of the
以上、好ましい実施の形態及びその変形例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiment and its modification have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment and its modification, and the above-described implementation is performed without departing from the scope described in the claims. Various modifications and substitutions can be added to the embodiment and its modifications.
10 太陽光発電システム
100 太陽電池制御装置
110、110A、110B 太陽電池モジュール
111 太陽電池セル
1121〜1123 太陽電池クラスタ
1131〜1133 バイパスダイオード
120、1201〜1206、1251〜1256 光量検出手段
130 電圧測定手段
140 電流測定手段
150 制御手段
200 発電電圧安定化装置
300 負荷制御装置
400 電池
10
Claims (5)
夫々の前記太陽電池クラスタの前記進行方向の前方に配置され、夫々の前記太陽電池クラスタに照射される光量を検出する光量検出手段と、
前記太陽電池モジュールの最大電力点を決定する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記移動体の移動に伴って生じる前記光量検出手段の出力の変化に基づいてバイパスされる太陽電池クラスタの個数の変化を把握し、変化後の個数に対応する開始電圧に移動し、移動後の開始電圧から電圧を変化させながら電力を計算して前記太陽電池モジュールの最大電力点を決定する太陽電池制御装置。 A solar cell module provided with a plurality of solar cell clusters juxtaposed in a direction intersecting with the traveling direction of the moving body and connected in series, and a bypass means for bypassing the solar cell cluster with reduced light intensity,
A light amount detecting means disposed in front of each of the solar cell clusters in the traveling direction and detecting a light amount irradiated to each of the solar cell clusters;
Control means for determining a maximum power point of the solar cell module,
The control means grasps a change in the number of solar cell clusters to be bypassed based on a change in the output of the light amount detection means caused by the movement of the moving body, and moves to a start voltage corresponding to the number after the change. And the solar cell control apparatus which calculates electric power, changing a voltage from the starting voltage after movement, and determines the maximum electric power point of the said solar cell module.
前記光量検出手段が所定の太陽電池クラスタの光量の減少を検出後光量の増加を検出し、更に、前記第2の光量検出手段が前記所定の太陽電池クラスタの光量の減少を検出後光量の増加を検出した場合に、
前記制御手段は、前記第2の光量検出手段の出力の変化に基づいてバイパスされていない太陽電池クラスタの個数の変化を把握し、前記個数に対応する第2の開始電圧に移動し、移動後の前記第2の開始電圧から電圧を変化させながら電力を計算して前記太陽電池モジュールの最大電力点を決定する請求項1記載の太陽電池制御装置。 A second light amount detection unit disposed behind the solar cell cluster in the traveling direction and detecting the amount of light applied to the solar cell cluster;
The light amount detection means detects an increase in the light amount after detecting a decrease in the light amount of the predetermined solar cell cluster, and further, the second light amount detection means detects an increase in the light amount after the decrease in the light amount of the predetermined solar cell cluster. Is detected,
The control means grasps a change in the number of solar cell clusters that are not bypassed based on a change in the output of the second light quantity detection means, moves to a second start voltage corresponding to the number, and moves after the movement. The solar cell control device according to claim 1, wherein the maximum power point of the solar cell module is determined by calculating electric power while changing the voltage from the second start voltage.
前記制御手段は、前記光量検出手段の出力に基づいて全ての太陽電池クラスタがバイパスされたことを把握した場合には、前記負荷制御装置を開放にする指令を出す請求項1又は2記載の太陽電池制御装置。 A load control device for controlling the load of the solar cell module is configured to be connectable,
Wherein, all of the solar cell clusters on the basis of an output of said light quantity detecting means when grasped that has been bypassed is according to claim 1 or 2 issues a command to open the load control device Solar cell control device.
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